張招鋒
(華南師范大學附屬龍崗大運學校 廣東深圳 518116)
各個學科之間的知識是互相滲透的,還能作為論據相互提供重要支撐[1]。在科學科目中,測量是一種極其重要的實踐手段,能為科學的進步提供原始數據保障。在小學科學課程中,需要測量的數據包括長度、時間、溫度等,會涉及小數等知識,還可能會運用計算器等數學工具。比如,測量水的溫度需要用到溫度計,讀出溫度的數值需要用到數學知識。數學與科學結合,保證了數據的科學、準確,為科學項目提供了一定的理論支持。
科學實驗會用到一系列方法。這些方法很多都與數學息息相關[2]。例如,匯總數據會用到表格,分析數據變化會用到折線圖,分析實驗現象和實驗原因會用到對比分析法。此外,科學課程中還會用到一系列數學工具,以保證科學實踐活動正常、有序進行。因此,小學科學與數學之間是互相滲透、互相輔助的。在教學活動中,教師應該將兩者結合。
小學科學課程中沒有過于復雜的研究方法,大部分都是基礎性的簡單實驗。這些實驗會產生一些數據。而讀取和描寫這些數據就是數學的真實運用過程,如溫度3 ℃,長度5 cm、5 dm、5 m,時間5 s、5 min、5 h等,還會涉及三角形的角度、長、寬、高等概念。這都是數學在小學科學中應用的極佳佐證。
小學科學課程的實踐活動會用到很多實驗工具。而在這些工具中,大多數又是數學工具,如測量溫度的溫度計、測量時間的秒表、測量角度的三角板、測量長寬高的米尺、測量質量的天平等。例如,在斜面的測量過程中,實驗者需要用米尺測量高度,用三角板測量坡度等。
數學方法是比較重要的知識點,在小學科學中同樣適用,且應用范圍較廣。例如,分析一天的溫度變化,要用到折線圖;記錄植物的生長過程,要用到行列表格、圖形;記錄一天之中影子的變化,要用到統計表;做數據處理,會用到估算、統計、四舍五入等內容。
在小學科學的教學活動中,教師應該注重與數學科目相結合[3],并將這種意識不斷灌輸給學生,使其明白科目不分家、互相促進的重要意義。在此基礎上,教師可以創設情境。例如,在學習“方向”這一章節時,教師應教學生認識東、南、西、北四個方向及東南、東北、西南、西北四個方向,并引導學生利用角度來表達位置信息,如北偏東45°。在教學“風”時,除了教導學生風向的相關知識外,教師還應讓學生明確風的級數,如今天的風大約為四級,可以讓紅旗飄揚起來,并將《風級歌》教給學生,利用數學概念讓學生明確不同的風級。在創設情境的教學過程中,教師可以根據教學的需要,模擬更貼合生活實際的內容,培養學生數學思想。
不同學科的知識點很多都是有關聯的。在課堂上精心設計的問題,除了可以幫助學生拓展思維外,還可以加強學生對不同科目之間聯系的認識。這些問題可以來自生活,也可以來自學習,但一定要貼合實際,讓學生有切身體會。
例如,在教學“宇宙”時,教師在介紹地球與月球或地球與其他星球的過程中應該加入距離的數學概念。教師可以問:“大家知道地球與月球之間的平均距離是多少嗎?”很多學生表示不知道。教師就要告訴學生,大約有38.44萬公里。學生一聽,感覺很遠,但卻并不明白這個數字的具體含義。教師應在黑板上寫下這個數字,并解釋:“地球的周長約為4萬公里,從月球到地球的距離可以繞地球九圈半。”通過這樣解讀數學概念,學生會明白,兩個星球之間的距離實在是太遠了。精心設計問題可以幫助學生更形象、深刻地理解問題,拓展學生的思維,還能做到數學科目與科學科目的互相補充、論證。
科學是一門理論性和實踐性都極強的科目。這就要求教師除了在課堂上將數學與科學課程結合外,還要保證實踐過程中的課程整合。科學實踐活動大多采用小組合作的方式。培養學生的小組合作意識是教學目標之一,能保證每個成員的智慧和能力得到發揮。在團隊合作的過程中,加入數學思想,可以幫助實踐活動開展得更科學、準確。
例如,在學習“生物多樣性”時,教師應該組織學生參與實踐活動,搜索、認識校園內的生物。大部分學校占地面積都很大,就需要學生分成幾個小組,分別對學校的一部分土地展開研究。在小組合作實踐的過程中,學生首先要確定每個小組所研究的土地面積。這要用到數學的面積計算公式,即長×寬。在確定了小組研究面積后,學生開始探索,每發現一種生物,便記錄下相關數據,包括生物種類、數量、生活環境等。最實用的記錄方法是表格法。實踐結束后,教師統計、整理各小組的成果,得出結論,并進行分析。在這個探索活動中,學生會用到很多數學思維方法,如面積計算、表格記錄、數量統計等。
綜上所述,小學科學課程與數學是緊密相關的。數學可以讓科學科目更準確、科學,對科學研究結果的呈現也是清晰、明了的。在學科整合的過程中,教師要根據教學情況,制定教學目標,發現課堂問題,并進行反思和改進,促進學生數學思維的發展與素質的進步。